华为 WLAN 设备射频、基带芯片专利详细解密

2022/4/16 10:47:11 来源:爱集微 作者:嘉勤IP 责编:潇公子

集微网消息,随着无线技术的发展,无线局域网(WLAN)设备已能够支持多个频段,支持多个频段的 WLAN 设备通常包括:多个天线、多个射频芯片和一个基带芯片等。

其中,基带芯片分别与多个射频芯片连接,多个射频芯片通过射频走线分别与多个天线连接。但是,目前 WLAN 设备的射频走线损耗较大,导致 WLAN 设备的性能受到影响。

为解决该问题,华为在 2020 年 8 月 28 日申请了一项名为“射频芯片、基带芯片及 WLAN 设备”的发明专利(申请号:202010889734.5),申请人为华为技术有限公司。

根据该专利目前公开的相关资料,让我们一起来看看这项技术方案吧。

如上图,为该专利中发明的 WLAN 设备的结构示意图,该设备主要包括有:天线 11、射频芯片 12 和基带芯片 13 等组件,射频芯片分别与基带芯片和天线连接。基带芯片包括基带处理电路和中频处理电路,且基带处理电路主要由基带电路、媒介接入控制(MAC)电路和物理层(PHY)电路等组成。

在 WLAN 设备接收信号的过程中,天线接收无线电波将无线电波转换为射频信号,然后向射频芯片发送转换得到的射频信号,射频芯片将射频信号转换为中频信号,对转换到的中频信号进行信号处理,并向基带芯片发送处理后的中频信号。基带芯片根据中频信号得到数据信号,并输出得到的数据信号。

当 WLAN 设备发送信号时,基带芯片根据接收的数据信号生成中频信号,对得到的中频信号进行信号处理,并向射频芯片发送处理后的中频信号。射频芯片对中频信号进行信号处理,将处理后的中频信号转换为射频信号,并向天线发送转换得到的射频信号。最后,天线将该射频信号转换为无线电波并发送。

如上图,为上述方案中的射频芯片的结构示意图,该射频芯片包括有信号生成电路 121、三个射频收发电路 122 和三个中频收发电路 123,每个射频收发电路和中频收发电路一一对应连接。第一信号生成电路用于生成第一射频本振信号,第二信号生成电路用于生成第二射频本振信号。其中,第一射频本振信号所属的频段和第二射频本振信号所属的频段不同,例如第一射频本振信号属于 2.4GHz 频段,而第二射频本振信号属于 5GHz 频段。

由于三个射频收发电路中的两个射频收发电路能够分别根据第一射频本振信号和第二射频本振信号,将接收到的信号在中频信号和射频信号之间进行转换,且第一射频本振信号所属的频段和第二射频本振信号所属的频段不同。因此,能够使得射频芯片支持至少两个频段,即该射频芯片能够收发至少两个频段的射频信号。

当在 WLAN 设备中采用这种射频芯片时,由于该射频芯片能够收发至少两个频段的射频信号,该射频芯片能够与用于收发该至少两个频段的射频信号的天线连接,使得用于收发该频段的射频信号的天线无需分别与两个仅支持单一频段的射频芯片连接。

这样,在设置 WLAN 设备中天线与射频芯片之间的射频走线时,能够根据天线和射频芯片的部署位置灵活设置射频走线,有利于减小射频芯片与天线之间的射频走线的长度,从而降低射频走线之间交叉的几率。

最后,如上图,为该专利中的基带芯片的结构示意图,基带芯片主要包括基带处理电路 131 和多个中频处理电路 132。多个中频处理电路包括第一中频处理电路和第二中频处理电路,第一中频处理电路的工作频段与第二中频处理电路的工作频段不同。

在发送信号的过程中,基带处理电路可以基于接收到的数据信号生成多个基带输出信号,并将该多个基带输出信号分发至多个中频处理电路,中频处理电路将接收到的基带输出信号转换为中频信号,在时域上对转换得到的中频信号进行信号处理,并通过基带芯片引脚 J 输出处理后的中频信号。

而在接收信号的过程中,中频处理电路从基带芯片引脚 J 接收到中频信号后,可以在时域上对该中频信号进行信号处理,将处理后的中频信号转换为基带输入信号。之后,将转换得到的基带输入信号发送至基带处理电路,基带处理电路基于中频处理电路向其发送的基带输入信号处理得到数据信号,最后再输出得到的数据信号。

以上就是华为发明的应用于 WLAN 设备中的射频和基带芯片方案,该方案通过多个射频收发电路和中频收发电路相互配合,可以解决 WLAN 设备的射频走线损耗较大,导致 WLAN 设备的性能受到影响的问题。

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关键词:华为芯片基带射频

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